基于非晶硅薄膜的异质结太阳能电池器件的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于非晶硅薄膜的异质结太阳能电池器件的制备方法，通过等离子体化学气相沉积法在涂了均匀银浆并退火后的单晶硅表面上沉积两层分别为i型和p型的非晶硅薄膜，然后用磁控溅射的方法制备阳极导电电极层。本发明通过制造的非晶—晶体异质结来有效增强光生载流子的传输与收集，同时通过沉积i型非晶硅薄膜，作为此种异质结薄膜的缓冲薄层，以达到收集载流子、提高光学转换效率的目的。本发明的基于非晶硅薄膜的异质结太阳能电池器件，具有大面积、高效率、低价格、稳定性好的优点，可应用于用于发电的光伏器件上。

主权项

一种基于非晶硅薄膜的异质结太阳能电池器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a. 阴极导电电极层的制备：在硅片或玻璃表面均匀涂覆一层电极材料浆，利用真空管式炉对该硅片进行退火，温度范围在800～1000℃，保温时间在10～20min，使电极材料浆层固化形成厚度为5～10 nm阴极导电电极层； b. 光学薄膜层非晶硅的制备：采用等离子体增强化学气相沉积法，按照氢气、硅烷和硼烷的比例范围在10:80:（1～3）的比例进行化学气相沉积工艺，控制射频功率范围为40～100W，温度范围为150～250℃，压强为0.4～0.8Torr，气体辉光气压范围为90Pa以下，依次制备n型、i型和p型此各层非晶硅，其具体工艺参数为：① n型层非晶硅的制备：采用磷烷PH₃与硅烷SiH₄体积流量比为20%，制备的n型层非晶硅厚度为10～30nm；② i型层非晶硅制备：采用硅烷SiH₄与氢气H₂体积流量比为12.5%，制备的i型层非晶硅厚度为1～3nm；③ p型层非晶硅的制备：采用硼烷B₂H₆与硅烷SiH₄体积流量比为30%，制备的p型层非晶硅厚度为160～300nm；c. 阳极导电电极层的制备：使用磁控溅射方法，在所述步骤b的第③步骤中制备的p型层非晶硅上继续制备阳极导电电极层，控制磁控溅射功率在60～100W，磁控溅射时间在40～80min，所制备的阳极导电电极层厚度为200～400nm，完成基于非晶硅薄膜层的p‑i‑n非晶—晶体异质结太阳能电池器件结构的制备。